El hierro forjado es una aleación de hierro con un contenido de carbono muy bajo (menos del 0,05%) en comparación con el del hierro fundido (entre el 2,1% y el 4%). Es una masa de hierro semifundido con inclusiones de escoria fibrosa (hasta un 2% en peso), que le dan una "veta" similar a la de la madera que es visible cuando se graba, se oxida o se dobla hasta fallar . El hierro forjado es resistente, maleable, dúctil , resistente a la corrosión y se puede soldar fácilmente , pero es más difícil de soldar eléctricamente.
Antes del desarrollo de métodos eficaces de fabricación de acero y la disponibilidad de grandes cantidades de acero, el hierro forjado era la forma más común de hierro maleable. Se le dio el nombre de forjado porque se martillaba, laminaba o trabajaba de otro modo mientras estaba lo suficientemente caliente como para expulsar la escoria fundida. El equivalente funcional moderno del hierro forjado es el acero dulce , también llamado acero con bajo contenido de carbono. Ni el hierro forjado ni el acero dulce contienen suficiente carbono para endurecerse cada vez más mediante calentamiento y enfriamiento. [1] : 145 [ verificación fallida ]
El hierro forjado es muy refinado y tiene una pequeña cantidad de escoria de silicato forjada en fibras. Comprende alrededor del 99,4% de hierro en masa. [2] La presencia de escoria puede ser beneficiosa para las operaciones de herrería, como la soldadura de forja, ya que las inclusiones de silicato actúan como un fundente y le dan al material su estructura fibrosa única. [3] Los filamentos de silicato de la escoria también protegen el hierro de la corrosión y disminuyen el efecto de fatiga causado por golpes y vibraciones. [4]
Históricamente, una modesta cantidad de hierro forjado se refinaba para convertirlo en acero , que se utilizaba principalmente para producir espadas , cubiertos , cinceles , hachas y otras herramientas afiladas, así como resortes y limas. La demanda de hierro forjado alcanzó su punto máximo en la década de 1860, siendo muy demandada para buques de guerra acorazados y uso ferroviario . Sin embargo, a medida que propiedades como la fragilidad del acero dulce mejoraron con una mejor metalurgia ferrosa y el acero se volvió menos costoso de fabricar gracias al proceso Bessemer y al proceso Siemens-Martin , el uso del hierro forjado disminuyó.
Muchos artículos, antes de que llegaran a fabricarse de acero dulce , se producían a partir de hierro forjado, incluidos remaches , clavos , alambres , cadenas , rieles , acoplamientos de ferrocarril , tuberías de agua y vapor , tuercas , pernos , herraduras , pasamanos, neumáticos de vagones y correas. para cerchas de madera para techos y herrajes ornamentales , entre muchas otras cosas. [5] [nota 1]
El hierro forjado ya no se produce a escala comercial. Muchos productos descritos como hierro forjado, como barandillas , muebles de jardín , [6] y puertas, están hechos de acero dulce. [7] Conservan esa descripción porque están hechos para parecerse a objetos que en el pasado eran forjados (trabajados) a mano por un herrero (aunque muchos objetos decorativos de hierro, incluidas cercas y puertas, a menudo eran fundidos en lugar de forjados). [7]
La palabra "forjado" es un participio pasado arcaico del verbo "trabajar", por lo que "hierro forjado" significa literalmente "hierro trabajado". [8] Hierro forjado es un término general para el producto básico, pero también se usa más específicamente para productos de hierro terminados, fabricados por un herrero . En los registros de la Aduana británica se utilizaba en ese sentido más estricto : dicho hierro manufacturado estaba sujeto a un tipo de derechos más alto que el que podría llamarse hierro "en bruto". El hierro fundido , a diferencia del hierro forjado, es quebradizo y no se puede trabajar ni en frío ni en caliente.
En los siglos XVII, XVIII y XIX, el hierro forjado recibía una amplia variedad de términos según su forma, origen o calidad.
Mientras que el proceso de floración producía hierro forjado directamente a partir del mineral, el hierro fundido o el arrabio eran los materiales de partida utilizados en la forja fina y el horno de charco . El arrabio y el hierro fundido tienen un mayor contenido de carbono que el hierro forjado, pero tienen un punto de fusión más bajo que el hierro o el acero. El arrabio fundido y especialmente el arrabio tienen un exceso de escoria que debe eliminarse al menos parcialmente para producir hierro forjado de calidad. En las fundiciones era común mezclar chatarra de hierro forjado con hierro fundido para mejorar las propiedades físicas de las piezas fundidas.
Durante varios años después de la introducción de Bessemer y el acero de hogar abierto, hubo diferentes opiniones sobre lo que diferenciaba al hierro del acero; algunos creían que era la composición química y otros que si el hierro se calentaba lo suficiente como para derretirse y "fusionarse". Con el tiempo, la fusión llegó a ser generalmente aceptada como relativamente más importante que la composición por debajo de una determinada concentración baja de carbono. [9] : 32–39 Otra diferencia es que el acero se puede endurecer mediante tratamiento térmico .
Históricamente, el hierro forjado se conocía como "hierro comercialmente puro"; [10] [11] sin embargo, ya no califica porque los estándares actuales para el hierro comercialmente puro requieren un contenido de carbono inferior al 0,008 % en peso . [12] [13]
La barra de hierro es un término genérico que a veces se utiliza para distinguirlo del hierro fundido. Es el equivalente a un lingote de metal fundido, en una forma conveniente para su manipulación, almacenamiento, envío y posterior procesamiento hasta obtener un producto terminado.
Las barras eran el producto habitual de la forja de galas , pero no necesariamente elaboradas mediante ese proceso:
El hierro forjado es una forma de hierro comercial que contiene menos del 0,10% de carbono, menos del 0,25% de impurezas totales de azufre, fósforo, silicio y manganeso, y menos del 2% de escoria en peso. [18] [19]
El hierro forjado se vuelve rojo o caliente si contiene azufre en cantidades excesivas. Tiene suficiente tenacidad en frío, pero se agrieta al doblarlo o terminarlo al rojo vivo. [5] : 7 El hierro corto candente se consideraba no comercializable. [1]
El hierro corto frío , también conocido como coldshear , colshire , contiene exceso de fósforo. Es muy quebradizo en frío y se agrieta si se dobla. [5] : 7, 215 Sin embargo, se puede trabajar a alta temperatura. Históricamente, el hierro frío se consideraba suficiente para las uñas .
El fósforo no es necesariamente perjudicial para el hierro. Los herreros del antiguo Cercano Oriente no añadían cal a sus hornos. La ausencia de óxido de calcio en la escoria y el uso deliberado de madera con alto contenido de fósforo durante la fundición induce un mayor contenido de fósforo (típicamente <0,3%) que en el hierro moderno (<0,02-0,03%). [1] [20] El análisis del Pilar de Hierro de Delhi arroja un 0,11% de hierro. [1] : 69 La escoria incluida en el hierro forjado también imparte resistencia a la corrosión.
La presencia de fósforo (sin carbono) produce un hierro dúctil adecuado para el trefilado de cuerdas de piano . [21]
Durante la dinastía Han (202 a. C. - 220 d. C.), nuevos procesos de fundición de hierro llevaron a la fabricación de nuevos implementos de hierro forjado para su uso en la agricultura, como la sembradora de tubos múltiples y el arado de hierro . [22] Además de los grumos accidentales de hierro forjado con bajas emisiones de carbono producidos por el exceso de aire inyectado en los antiguos hornos de cúpula chinos . Los antiguos chinos crearon hierro forjado utilizando la forja de gala al menos en el siglo II a. C.; los primeros especímenes de fundición y arrabio refinados en hierro forjado y acero se encontraron en el sitio de principios de la dinastía Han en Tieshengguo. [23] [24] : 186 Pigott especula que la forja de galas existió en el período anterior de los Estados Combatientes (403-221 a. C.), debido a que hay artículos de hierro forjado de China que datan de ese período y no hay evidencia documentada. de la flor que alguna vez se ha utilizado en China. [24] : 186–187 El proceso de clarificación implicó licuar el hierro fundido en un hogar de clarificación y eliminar el carbono del hierro fundido mediante oxidación . [24] : 186 Wagner escribe que además de los hogares de la dinastía Han que se cree que eran hogares refinados, también hay evidencia pictórica del hogar refinado de un mural de una tumba de Shandong que data del siglo I al II d.C., así como un indicio de evidencia escrita. en el texto taoísta del siglo IV d.C. Taiping Jing . [25]
El hierro forjado se ha utilizado durante muchos siglos y es el "hierro" al que se hace referencia a lo largo de la historia occidental. La otra forma de hierro, el hierro fundido , se utilizó en China desde la antigüedad pero no se introdujo en Europa occidental hasta el siglo XV; incluso entonces, debido a su fragilidad, sólo podría usarse para un número limitado de propósitos. Durante gran parte de la Edad Media, el hierro se produjo mediante la reducción directa del mineral en floreros operados manualmente , aunque la energía hidráulica había comenzado a emplearse en 1104. [26]
La materia prima producida por todos los procesos indirectos es el arrabio. Tiene un alto contenido de carbono y, como consecuencia, es quebradizo y no se puede utilizar para fabricar hardware. El proceso de Osmond fue el primero de los procesos indirectos, desarrollado en 1203, pero la producción de flores continuó en muchos lugares. El proceso dependió del desarrollo del alto horno, del cual se han descubierto ejemplos medievales en Lapphyttan , Suecia y Alemania .
Los procesos de flor y osmond fueron sustituidos progresivamente a partir del siglo XV por procesos de gala , de los que existían dos versiones, la alemana y la valona. Fueron a su vez sustituidos a partir de finales del siglo XVIII por el encharcamiento , con determinadas variantes como el proceso sueco de Lancashire . Estos también están ahora obsoletos y el hierro forjado ya no se fabrica comercialmente.
El hierro forjado se producía originalmente mediante diversos procesos de fundición, todos descritos hoy como "bloomeries". Se utilizaron diferentes formas de flores en diferentes lugares y épocas. La flor se cargó con carbón y mineral de hierro y luego se encendió. Se soplaba aire a través de una tobera para calentar la flor a una temperatura algo inferior al punto de fusión del hierro. Durante el proceso de fundición, la escoria se derretía y se escurría, y el monóxido de carbono del carbón vegetal reducía el mineral a hierro, que formaba una masa esponjosa (llamada "floración") que contenía hierro y también minerales de silicato fundidos (escoria) de el mineral. El hierro permaneció en estado sólido. Si se permitiera que la flor se calentara lo suficiente como para derretir el hierro, el carbono se disolvería en ella y formaría hierro fundido o cerdo, pero esa no era la intención. Sin embargo, el diseño de un florero dificultaba alcanzar el punto de fusión del hierro y también evitaba que la concentración de monóxido de carbono aumentara. [1] : 46–57
Una vez completada la fundición, se eliminaba la flor y el proceso podía iniciarse de nuevo. Por tanto, se trataba de un proceso discontinuo, en lugar de uno continuo como el de un alto horno. La flor tuvo que forjarse mecánicamente para consolidarla y darle forma de barra, expulsando escoria en el proceso. [1] : 62–66
Durante la Edad Media , se aplicó la fuerza hidráulica al proceso, probablemente inicialmente para accionar los fuelles, y sólo más tarde para los martillos para forjar las flores. Sin embargo, si bien es seguro que se utilizó energía hidráulica, los detalles siguen siendo inciertos. [1] : 75–76 Esa fue la culminación del proceso directo de fabricación del hierro. Sobrevivió en España y el sur de Francia como Forjas Catalanas hasta mediados del siglo XIX, en Austria comostickofen hasta 1775, [1] : 100-101 y cerca de Garstang en Inglaterra hasta aproximadamente 1770; [27] [28] todavía se utilizaba con ráfagas de calor en Nueva York en la década de 1880. [29] En Japón , el último de los antiguos floreros tatara utilizados en la producción del acero tradicional tamahagane , utilizado principalmente en la fabricación de espadas, no se extinguió hasta 1925, aunque a finales del siglo XX se reanudó la producción a pequeña escala para suministrar el acero a la fabricantes de espadas artesanales.
El hierro Osmond consistía en bolas de hierro forjado, producidas fundiendo arrabio y atrapando las gotas en un bastón, que se hacía girar frente a una ráfaga de aire para exponer la mayor cantidad posible al aire y oxidar su contenido de carbono. . [30] La bola resultante a menudo se forjaba en barras de hierro en un molino de martillos.
En el siglo XV, el alto horno se extendió a lo que hoy es Bélgica , donde fue mejorado. Desde allí, se extendió a través del Pays de Bray en la frontera con Normandía y luego hasta Weald en Inglaterra. Con él, la forja de galas se extendió. Estos volvieron a fundir el arrabio y (de hecho) quemaron el carbón, produciendo una flor, que luego se forjó en barras de hierro. Si se necesitaba varilla de hierro, se utilizaba un molino cortador.
El proceso de gala existía en dos formas ligeramente diferentes. En Gran Bretaña, Francia y partes de Suecia sólo se utilizó el proceso valón . Eso empleaba dos fogones diferentes, un fogón de gala para refinar el hierro y un fogón de chafery para recalentarlo mientras extraía la flor para convertirla en una barra. Las galas siempre quemaban carbón vegetal, pero el chafery podía cocerse con carbón mineral , ya que sus impurezas no dañarían el hierro cuando estuviera en estado sólido. Por otro lado, el proceso alemán, utilizado en Alemania, Rusia y la mayor parte de Suecia, utilizaba un solo hogar para todas las etapas. [31]
La introducción del coque para su uso en los altos hornos por Abraham Darby en 1709 (o quizás otros un poco antes) inicialmente tuvo poco efecto en la producción de hierro forjado. Sólo en la década de 1750 se utilizó arrabio de coque en una escala significativa como materia prima para forjas de gala. Sin embargo, el carbón vegetal siguió siendo el combustible de las galas.
Desde finales de la década de 1750, los maestros del hierro comenzaron a desarrollar procesos para fabricar barras de hierro sin carbón. Para ello existían numerosos procesos patentados, que hoy se denominan encapsulado y estampado . Los primeros fueron desarrollados por John Wood de Wednesbury y su hermano Charles Wood de Low Mill en Egremont , patentados en 1763. [32] : 723–724 Los hermanos Cranage desarrollaron otro para Coalbrookdale Company . [33] Otro importante fue el de John Wright y Joseph Jesson de West Bromwich . [32] : 725–726
Cuando comenzó la Revolución Industrial durante la segunda mitad del siglo XVIII, se idearon varios procesos para fabricar hierro forjado sin carbón . El más exitoso de ellos fue el charco, utilizando un horno de charco (una variedad del horno de reverbero ), que fue inventado por Henry Cort en 1784. [34] Posteriormente fue mejorado por otros, incluido Joseph Hall , quien fue el primero en agregar hierro. óxido a la carga. En ese tipo de horno, el metal no entra en contacto con el combustible y, por tanto, no queda contaminado por sus impurezas. El calor de los productos de combustión pasa sobre la superficie del charco y el techo del horno reverbera (refleja) el calor sobre el charco de metal en el puente cortafuegos del horno.
A menos que la materia prima utilizada sea hierro fundido blanco, el arrabio u otro producto crudo del charco primero debía refinarse para obtener hierro refinado o metal más fino. Esto se haría en una refinería donde se utilizaba carbón crudo para eliminar el silicio y convertir el carbono de la materia prima, que se encuentra en forma de grafito, en una combinación con hierro llamada cementita.
En el proceso plenamente desarrollado (de Hall), este metal se colocaba en el hogar del horno de charco donde se fundía. El hogar estaba revestido con agentes oxidantes como hematita y óxido de hierro. [35] La mezcla se sometía a una fuerte corriente de aire y se revolvía con largas barras, llamadas barras de charco o chusmas, [36] : 165 [37] a través de puertas de trabajo. [38] : 236–240 El aire, la agitación y la acción de "ebullición" del metal ayudaron a los agentes oxidantes a oxidar las impurezas y el carbono del arrabio. A medida que las impurezas se oxidaban, formaban una escoria fundida o se desprendían en forma de gas, mientras que el hierro restante se solidificaba formando un hierro forjado esponjoso que flotaba hasta la parte superior del charco y se extraía del derretimiento como bolas de charco, utilizando barras para charco. [35]
Todavía quedaba algo de escoria en las bolas del charco, por lo que mientras aún estaban calientes se las cubría con tejas [39] para eliminar la escoria y la ceniza restantes. [35] Esto se logró forjando las bolas con un martillo o exprimiendo la floración en una máquina. El material obtenido al final de la teja se conoce como flor. [39] Las flores no son útiles en esa forma, por lo que se enrollaron hasta obtener un producto final.
A veces, las ferreterías europeas se saltaban por completo el proceso de colocación de tejas y hacían rodar las bolas de charco. El único inconveniente es que los bordes de las barras rugosas no estaban tan bien comprimidos. Cuando se recalentaba la barra rugosa, los bordes podían separarse y perderse en el horno. [39]
La flor se pasaba por rodillos y se producían barras. Las barras de hierro forjado eran de mala calidad, llamadas barras de estiércol [39] [36] : 137 o barras de charco. [35] Para mejorar su calidad, las barras eran cortadas, apiladas y unidas mediante alambres, proceso conocido como faggoting o apilamiento. [39] Luego se recalentaron hasta un estado de soldadura, se soldaron con forja y se laminaron nuevamente en barras. El proceso podría repetirse varias veces para producir hierro forjado de la calidad deseada. El hierro forjado que ha sido laminado varias veces se llama barra comercial o hierro comercial. [37] [40]
La ventaja del charco era que utilizaba carbón, no carbón vegetal, como combustible. Sin embargo, esto resultó de poca ventaja en Suecia, que carecía de carbón. Gustaf Ekman observó las mejores fábricas de carbón en Ulverston , que eran muy diferentes a las de Suecia. Después de su regreso a Suecia en la década de 1830, experimentó y desarrolló un proceso similar al charco pero utilizando leña y carbón vegetal, que fue ampliamente adoptado en Bergslagen en las décadas siguientes. [41] [14] : 282–285
En 1925, James Aston de Estados Unidos desarrolló un proceso para fabricar hierro forjado de forma rápida y económica. Se trataba de tomar acero fundido de un convertidor Bessemer y verterlo en escoria líquida más fría. La temperatura del acero es de unos 1500 °C y la escoria líquida se mantiene a aproximadamente 1200 °C. El acero fundido contiene una gran cantidad de gases disueltos, por lo que cuando el acero líquido golpeó las superficies más frías de la escoria líquida, los gases se liberaron. Luego, el acero fundido se congeló para producir una masa esponjosa que tenía una temperatura de aproximadamente 1370 °C. [35] Luego, la masa esponjosa se terminaría tejiéndola y enrollándola como se describe en charcos (arriba). Con este método se pueden convertir de tres a cuatro toneladas por lote. [35]
El acero comenzó a sustituir al hierro en los raíles del ferrocarril tan pronto como se adoptó el proceso Bessemer para su fabricación (1865 en adelante). El hierro siguió siendo dominante para aplicaciones estructurales hasta la década de 1880, debido a problemas con el acero quebradizo, causados por la introducción de nitrógeno, alto contenido de carbono, exceso de fósforo o temperatura excesiva durante el laminado o laminación demasiado rápida. [9] : 144-151 [nota 2] En 1890, el acero había reemplazado en gran medida al hierro en aplicaciones estructurales.
Las láminas de hierro (Armco 99,97% hierro puro) tenían buenas propiedades para su uso en electrodomésticos, eran muy adecuadas para esmaltar y soldar y eran resistentes a la oxidación. [9] : 242
En la década de 1960, el precio de la producción de acero bajaba debido al reciclaje, e incluso utilizando el proceso Aston, la producción de hierro forjado requería mucha mano de obra. Se ha estimado que la producción de hierro forjado es aproximadamente el doble de cara que la de acero con bajo contenido de carbono. [7] En los Estados Unidos, la última planta cerró en 1969. [7] La última en el mundo fue Atlas Forge de Thomas Walmsley and Sons en Bolton , Gran Bretaña, que cerró en 1973. Su equipo de la década de 1860 fue trasladado al sitio de Blists Hill del Museo Ironbridge Gorge para su conservación. [42] Todavía se produce algo de hierro forjado con fines de restauración del patrimonio, pero sólo mediante el reciclaje de chatarra.
Las inclusiones de escoria, o largueros , en el hierro forjado le confieren propiedades que no se encuentran en otras formas de metales ferrosos. Hay aproximadamente 250.000 inclusiones por pulgada cuadrada. [7] Una fractura reciente muestra un color azulado claro con un alto brillo sedoso y apariencia fibrosa.
El hierro forjado carece del contenido de carbono necesario para endurecerse mediante tratamiento térmico , pero en áreas donde el acero era poco común o desconocido, a veces se trabajaban herramientas en frío (de ahí el hierro frío ) para endurecerlos. [ cita necesaria ] Una ventaja de su bajo contenido de carbono es su excelente soldabilidad. [7] Además, las chapas de hierro forjado no pueden doblarse tanto como las chapas de acero cuando se trabajan en frío. [43] [44] El hierro forjado se puede fundir y fundir; sin embargo, el producto ya no es hierro forjado, ya que los largueros de escoria característicos del hierro forjado desaparecen al fundirse, por lo que el producto se parece al acero Bessemer fundido impuro. No existe ninguna ventaja de ingeniería en comparación con el hierro fundido o el acero, los cuales son más baratos. [45] [46]
Debido a las variaciones en el origen del mineral de hierro y en la fabricación del hierro, el hierro forjado puede tener una resistencia a la corrosión inferior o superior en comparación con otras aleaciones de hierro. [7] [47] [48] [49] Hay muchos mecanismos detrás de su resistencia a la corrosión. Chilton y Evans descubrieron que las bandas de enriquecimiento con níquel reducen la corrosión. [50] También descubrieron que en el hierro charcado, forjado y apilado, el procesamiento del metal esparció impurezas de cobre, níquel y estaño que producen condiciones electroquímicas que ralentizan la corrosión. [48] Se ha demostrado que las inclusiones de escoria dispersan la corrosión en una película uniforme, lo que permite que el hierro resista las picaduras. [7] Otro estudio ha demostrado que las inclusiones de escoria son vías de corrosión. [51] Otros estudios muestran que el azufre en el hierro forjado disminuye la resistencia a la corrosión, [49] mientras que el fósforo aumenta la resistencia a la corrosión. [52] Los iones de cloruro también disminuyen la resistencia a la corrosión del hierro forjado. [49]
El hierro forjado se puede soldar de la misma manera que el acero dulce, pero la presencia de óxido o inclusiones dará resultados defectuosos. [53] El material tiene una superficie rugosa, por lo que puede sujetar mejor los revestimientos y revestimientos. Por ejemplo, un acabado de zinc galvánico aplicado al hierro forjado es aproximadamente entre un 25 y un 40 % más grueso que el mismo acabado sobre acero. [7] En la Tabla 1, la composición química del hierro forjado se compara con la del arrabio y el acero al carbono . Aunque parece que el hierro forjado y el acero al carbono simple tienen composiciones químicas similares, eso es engañoso. La mayor parte del manganeso, azufre, fósforo y silicio se incorporan a las fibras de escoria del hierro forjado, lo que hace que el hierro forjado sea más puro que el acero al carbono simple. [39]
Entre otras propiedades, el hierro forjado se ablanda al rojo vivo y puede forjarse y soldarse fácilmente . [58] Puede usarse para formar imanes temporales , pero no puede magnetizarse permanentemente, [59] [60] y es dúctil , maleable y resistente . [39]
Para la mayoría de los propósitos, la ductilidad, más que la resistencia a la tracción, es una medida más importante de la calidad del hierro forjado. En las pruebas de tracción, los mejores hierros pueden sufrir un alargamiento considerable antes de fallar. El hierro forjado de mayor resistencia a la tracción es frágil.
Debido al gran número de explosiones de calderas en barcos de vapor, el Congreso de los Estados Unidos aprobó una legislación en 1830 que aprobó fondos para corregir el problema. El Tesoro otorgó un contrato de 1.500 dólares al Instituto Franklin para realizar un estudio. Como parte del estudio, Walter R. Johnson y Benjamin Reeves realizaron pruebas de resistencia en el hierro de las calderas utilizando un probador que habían construido en 1832 basándose en el diseño de Lagerhjelm en Suecia. Debido a la mala comprensión de la resistencia a la tracción y la ductilidad, su trabajo hizo poco para reducir las fallas. [5]
La importancia de la ductilidad fue reconocida por algunos desde muy temprano en el desarrollo de las calderas tubulares, como lo demuestra el comentario de Thurston:
Si estuvieran hechos de un hierro tan bueno como el que los fabricantes afirmaban haber puesto en ellos "que funcionaba como plomo", se abrirían, como también se afirmó, al romperse y descargarían su contenido sin producir las habituales consecuencias desastrosas de la explosión de una caldera. . [61]
Varias investigaciones del siglo XIX sobre explosiones de calderas, especialmente aquellas realizadas por compañías de seguros, encontraron que las causas eran más comúnmente el resultado de operar calderas por encima del rango de presión segura, ya sea para obtener más energía o debido a válvulas de alivio de presión defectuosas de la caldera y dificultades para obtener información confiable. Indicaciones de presión y niveles de agua. La mala fabricación también fue un problema común. [62] Además, el espesor del hierro en los tambores de vapor era bajo, según los estándares modernos.
A finales del siglo XIX, cuando los metalúrgicos pudieron comprender mejor qué propiedades y procesos hacían un buen hierro, el acero estaba siendo desplazado. Además, las antiguas calderas cilíndricas con tubos pirotubulares fueron desplazadas por calderas acuotubulares, que son intrínsecamente más seguras. [62]
En 2010, Gerry McDonnell [63] demostró en Inglaterra mediante un análisis que una pieza de hierro forjado, procedente de una fundición tradicional, podía transformarse en hierro con una pureza del 99,7% sin evidencia de carbono. Se descubrió que los largueros comunes a otros hierros forjados no estaban presentes, lo que lo hacía muy maleable para el herrero para trabajar en frío y en caliente. Existe una fuente comercial de hierro puro que los herreros utilizan como alternativa al hierro forjado tradicional y otros metales ferrosos de nueva generación.
Los muebles de hierro forjado tienen una larga historia, que se remonta a la época romana . Hay puertas de hierro forjado del siglo XIII en la Abadía de Westminster en Londres, y los muebles de hierro forjado parecieron alcanzar su máxima popularidad en Gran Bretaña en el siglo XVII, durante el reinado de Guillermo III y María II . [ cita necesaria ] Sin embargo, el hierro fundido y el acero más barato provocaron una disminución gradual en la fabricación de hierro forjado; La última fábrica de hierro forjado en Gran Bretaña cerró en 1974.
También se utiliza para fabricar artículos de decoración del hogar, como estantes para panaderías , botelleros , estantes para ollas , etageres , bases de mesas, escritorios, puertas, camas, candelabros, barras de cortinas, barras y taburetes de bar.
La gran mayoría del hierro forjado disponible en la actualidad proviene de materiales recuperados. Los puentes viejos y las cadenas de anclas dragadas de los puertos son fuentes importantes. [ cita necesaria ] La mayor resistencia a la corrosión del hierro forjado se debe a las impurezas silíceas (que se encuentran naturalmente en el mineral de hierro), a saber, el silicato ferroso . [64]
El hierro forjado se ha utilizado durante décadas como término genérico en la industria de puertas y cercas , aunque se utiliza acero dulce para fabricar estas puertas de "hierro forjado". [65] Esto se debe principalmente a la disponibilidad limitada de verdadero hierro forjado. El acero también se puede galvanizar en caliente para evitar la corrosión, lo que no se puede hacer con el hierro forjado.
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Medios relacionados con el hierro forjado en Wikimedia Commons